Při CNC frézování mohou být vibrace generovány omezeními řezného nástroje, držáku nástroje, stroje, obrobku nebo přípravku. Ke snížení vibrací je třeba zvážit několik strategií.
01 Řezné nástroje
1) Při čelním frézování je třeba vzít v úvahu směr řezných sil:
a) Při použití frézy s úhlem 90 stupňů se řezné síly soustředí hlavně v radiálním směru. To může způsobit kývání frézy v podmínkách dlouhého vyložení; nízké axiální síly jsou však výhodné při frézování tenkostěnných dílů citlivých na vibrace-
b) Fréza pod úhlem 45 stupňů je schopna generovat rovnoměrně rozložené axiální a radiální síly
c) Frézy s kulatým břitem směřují většinu síly nahoru podél vřetena, zejména při menších hloubkách řezu. 10stupňové frézy navíc přenášejí hlavní řezné síly do vřetena, čímž snižují vibrace způsobené dlouhými vyloženími nástroje
2) Zvolte nejmenší možný průměr pro operaci
3) DC by mělo být o 20-50 % větší než ae
4) Vyberte frézy s hrubým a/nebo nestejným stoupáním
5) Výhodné jsou lehké frézy, např. s těly z hliníkové slitiny
U nestabilních tenkostěnných{0}}obrobků použijte velký úhel stoupání=nízké axiální řezné síly; pro dlouhé vyložení nástroje použijte malý úhel stoupání=vysoké axiální řezné síly.
02 Držáky nástrojů
Modulární systém držáků nástrojů Coromant Capto® umožňuje montáž nástrojů požadované délky při zachování vysoké stability a minimálního házení.
1) Udržujte sestavu nástroje co nejpevnější a nejkratší
2) Zvolte největší možný průměr/velikost adaptéru
3) Používejte adaptéry Coromant Capto® pro nadrozměrné frézy a vyhněte se redukčním adaptérům
4) Pro malé frézy používejte pokud možno kuželové adaptéry
5) Přepněte na rozšířené nástroje na předem určených místech v operacích, kde je poslední průchod hluboko v součásti. Upravte řezné parametry pro každou délku nástroje
6) Používejte vyvážené řezné nástroje a držáky nástrojů, pokud otáčky vřetena přesahují 20 000 ot./min.
Nadrozměrné frézy
Vždy používejte nejkratší možnou délku nástroje a postupně délku prodlužujte
03 Frézy s tlumením-vibrací
Je-li přesah větší než 4násobek průměru nástroje, může být tendence k vibracím frézování výraznější. Tlumené frézy Silent Tools™-mohou výrazně zvýšit produktivitu.
04 Řezné hrany
Pro snížení řezných sil:
1) Vyberte lehce zatížené geometrie s ostrými řeznými hranami -L a třídy s tenkým povlakem
2) Používejte břitové destičky s malým poloměrem špičky a malými rovnoběžnými fazetkami
Někdy lze sklony k vibracím snížit přidáním většího tlumení do systému. Používejte geometrie břitu s negativnějším úhlem čela a mírně opotřebovanými břity.
05 Programování řezných parametrů a dráhy nástroje
1) Frézu vždy umístěte mimo-střed vzhledem k povrchu frézy
2) Pro KAPR 90° dlouhé-břitové frézy nebo stopkové frézy použijte malou radiální hloubku řezu (max. ae=25%×DC) a velkou axiální hloubku řezu (max. ap=100%×De)
3) Při čelním frézování používejte malou hloubku řezu ap a vysoký posuv fz s kulatými destičkami nebo frézy s vysokým posuvem s malými úhly náběhu
4) Vyhněte se vibracím v rozích programováním velkých obloukových průchodů, viz vnitřní frézování rohů
5) Pokud se tloušťka třísky příliš ztenčí, řezná hrana bude místo řezu škrábat, což způsobí vibrace. V tomto případě by se měl zvýšit posuv na zub
06 Obráběcí stroj
Stav obráběcího stroje může mít velký vliv na sklon k vibracím při frézování. Nadměrné opotřebení ložisek vřetena nebo podávacího mechanismu povede ke špatnému výkonu obrábění. Pečlivě zvolte strategii obrábění a směr řezných sil, abyste plně využili stabilitu obráběcího stroje.
Každé vřeteno obráběcího stroje má nestabilní oblast, která je náchylná k vibracím. Stabilní oblast řezu je popsána diagramem stability a zvyšuje se s rostoucí rychlostí. I zvýšení rychlosti o pouhých 50 ot./min může změnit proces řezání z vibračně nestabilního stavu do stabilního stavu.
07 Obrobek a přípravek
Při frézování tenkostěnných/základních dílů a/nebo když je přípravek méně tuhý, zvažte následující:
1) Přípravek by měl být blízko stolu stroje
2) Optimalizujte dráhu nástroje a směr posuvu směrem k pozici nejsilnějšího stroje/přípravku, abyste získali nejstabilnější řezné podmínky
3) Vyhněte se obrábění ve směru, kde není obrobek plně podepřen
4) Když je přípravek a/nebo obrobek méně tuhý v určitém směru, může reverzní frézování snížit sklon k vibracím
Když je přípravek méně tuhý, použijte směr posuvu ke stolu stroje
Pamatujte, že první řez by měl být proveden v 1/2 hloubky druhého řezu, druhý řez by měl být proveden v 1/2 hloubky třetího řezu atd.
